package com.lucien.Queue;

import java.util.Scanner;

/**
 * 数组模拟环形数列
 */
public class circleArrayQueueDemo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("数组模拟环形队列");
        //创建一个环形队列
        circleArray arrayQueue = new circleArray(4);//队列有效数据最大为 arrMaxSize - 1
        char key = ' ';
        Scanner sc=new Scanner(System.in);
        boolean loop = true;
        while (loop){
            System.out.println("s(show)：显示队列");
            System.out.println("e(exit)：推出程序");
            System.out.println("a(add)：添加数据到队列");
            System.out.println("g(get)：从队列中取得数据队列");
            System.out.println("h(head)：查看队列头的数据");

            key=sc.next().charAt(0);

            switch (key){
                case 's':
                    arrayQueue.showQueue();
                    break;
                case 'a':
                    System.out.println("请输入一个数字");
                    int value = sc.nextInt();
                    arrayQueue.addQueue(value);
                    break;
                case 'g':
                    try {
                        int res = arrayQueue.getQueue();
                        System.out.printf("取出的数据是%d\n",res);
                    }catch (Exception e){
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'h':
                    try {
                        int res = arrayQueue.headQueue();
                        System.out.printf("队列头部信息是%d\n",res);
                    }catch (Exception e){
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'e':
                    sc.close();
                    loop=false;
                    break;
        }

        }
        System.out.println("程序退出-- || --");
    }
}

//使用数组模拟队列-编写一个ArrayQueue类
class circleArray{
    private int maxSize;//表示数组的最大容量
    private int front;//指向队列的第一个元素，即arr[front]就是队列的第一个元素  front的初始值=0
    private int rear;//指向队列的最后一个元素的后一个位置，因为希望空出一个空间作为约定 rear的初始值=0
    private int[] arr;//该数组用于存放数据，模队列

    public circleArray(int arrMaxSize){
        maxSize=arrMaxSize;
        arr = new int [maxSize];
    }

    //判断是否满
    public boolean isFull(){
        return (rear+1) % maxSize == front;
    }

    //判断是否空
    public boolean isEmpty(){
        return rear == front;
    }

    //添加数据到队列
    public void addQueue(int n){
        //判断队列是否满
        if (isFull()){
            System.out.println("队列满，不能添加数据");
            return;
        }
        arr[rear] = n;//直接加入数据
        rear = (rear+1) % maxSize;//将rear后移 需要考虑取模 防止越界
    }

    //获取队列数据 出队列
    public int getQueue(){
        //判断是否空
        if (isEmpty()){
            //通过抛出异常来处理
            throw new RuntimeException("队列空，不能取数据");
        }
        /** front指向队列第一个元素
         *  1、先把front对应的值保存到一个临时变量
         *  2、将front后移，考虑取模 防止越界
         *  3、将临时变量返回
         */
        int value = arr[front];
        front = (front + 1) % maxSize;
        return value;
    }

    //求出当前数列有效数据个数
    public int size(){
        return (rear + maxSize - front) % maxSize;
    }

    //显示所有数据
    public void showQueue(){
        //遍历
        if (isEmpty()){
            System.out.println("队列空，无法取得数据");
            return;
        }
        for (int i = front; i < front + size(); i++) {
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i % maxSize,arr[i%maxSize]);
        }
    }

    //显示头部数据(不是取出数据)
    public int headQueue(){
        //判断
        if (isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列空，无法取得数据");
        }
        return arr[front];
    }
}


